JP4866525B2 - Transmission within a wireless communication system - Google Patents
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Description
(産業上の利用分野)
本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳しくは、ワイヤレス通信システム内のデータ送信に関する。
【0001】
(従来の技術)
次世代ワイヤレス通信システム・アーキテクチャは、有線サービスに匹敵する一連のサービスを提供できなければならない。次世代符号分割多元接続(CDMA)アーキテクチャに想定されるそのようなサービスの一つに、マルチキャスティングがある。定義上、マルチキャスティング(multicasting)とは、同一情報コンテンツを各宛先に個別に送信せずに、複数の宛先に情報の配信を行う方法のことである。
【0002】
一般に、マルチキャスティングはネットワークにおいて大量のトラヒックを発生する。さらに具体的には、マルチキャスト・セッションに関与する各個人がネットワークを介してアップリンク情報を渡すので、非常に多くのトラヒックが発生する。トラヒックの規模は、ネットワークを介して送信されるデータの量に直接関係する。従って、ネットワーク輻輳を軽減するために、通信システムができるだけ少ない送信をすることが有利である。故に、ネットワーク・トラヒックを最小限に抑える、通信システムにおける送信のための方法および装置が必要とされる。
【0003】
(好適な実施例の説明)
ネットワーク輻輳を軽減する通信システム内の送信の必要性に対処するため、本明細書において通信システム内で送信のための方法および装置が提供される。本発明の好適な実施例に従って、群呼(group call)に参加する全リモート・ユニットは、低データ・レート・トラヒック・チャネルを介してアップリンク通信を各基地局に能動的に送信できる。最高送信エネルギを有するリモート・ユニットは加算され、群呼に関与する全リモート・ユニットにブロードキャスト(broadcast)される。最高送信エネルギを有するリモート・ユニットのみが加算・ブロードキャストされるので、ネットワーク輻輳は大幅に軽減される。
【0004】
本発明は、ワイヤレス通信システム内の送信のための方法を包含する。本方法は、複数のリモート・ユニットから複数のアップリンク送信を受信する段階と、複数のリモート・ユニットのうちのサブセットを判定する段階とからなる。本発明の好適な実施例では、このサブセットは、複数のリモート・ユニットからの各リモート・ユニットのアップリンク送信のエネルギに基づいて判定される。このサブセットについてアップリンク送信は合成され、合成信号を生成し、この合成信号は、ダウンリンク通信信号を介して複数のリモート・ユニットにブロードキャストするために、基地局に送信される。
【0005】
さらに、本発明は、ワイヤレス通信システム内の送信のための方法を包含する。本方法は、複数のリモート・ユニットから第1複数のアップリンク音声送信を受信する段階と、第1複数のアップリンク音声送信から第2複数のアップリンク音声送信を判定する段階とからなる。本発明の好適な実施例では、第2複数のアップリンク音声送信は、その送信のエネルギに基づいて判定される。第2複数のアップリンク音声送信は合成され、またダウンリンク音声チャネルを介して複数のリモート・ユニットにブロードキャストするために、基地局に送信される。
【0006】
さらに、本発明は、複数のリモート・ユニットからの第1複数のアップリンク送信を入力として有し、かつ第1複数のアップリンク送信から得た第2複数のアップリンク送信を出力する論理ユニットからなる。本発明の好適な実施例では、第2複数のアップリンク送信は、そのアップリンク送信のエネルギに基づいて判定される。さらに、本装置は、第2複数のアップリンク送信を入力として有し、かつ複数のアップリンク送信の合成に等しい信号を出力するトランスコーダ(transcoder)からなる。
【0007】
ここで、同様な参照番号は同様な構成要素を表す図面を参照して、図1は本発明の好適な実施例による通信システム100のブロック図である。本発明の好適な実施例では、通信システム100は、cdma2000 International Telecommunication Union-Radio communication (ITU-R) Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission文書に記述されるような次世代CDMAアーキテクチャを利用するが、別の実施例では、通信システム100は、次世代GSM(Global System for Mobile Communications)プロトコルまたは"Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems"(米国規格協会(ANSI)J−STD−008)に記述されるようなCDMAシステム・プロトコルを含むがそれらに制限されない、他のアナログまたはデジタル・セルラ通信システム・プロトコルを利用してもよい。
【0008】
通信システム100は、無線アクセス・ネットワーク(RAN:Radio Access Networks)121〜122に結合されたネットワーク112を含む。各RAN121〜122は、複数のリモート・ユニットまたは移動ユニット(MU)113〜118と、少なくとも一つの基地トランシーバ局(BTS:Base Transceiver Station)101〜102と、少なくとも一つの多重制御ユニット(MCU:Multiple Control Unit)119〜120とによって構成される。図示していないが、RAN121〜122は、移動交換局(MSC:Mobile Switching Center)や、回線交換網における集中基地局コントローラ(CBSC:Centralized Base Station Controller)や、パケット交換網における無線ネットワーク・コントローラ(RNC:Radio Network Controller),ゲートキーパ(GK:Gatekeeper)およびゲートウェイ(GW:GateWay)などの周知のネットワーク要素をさらに含む。通信システム100内のネットワーク要素は、本明細書で規定する機能を実行するために任意の適切な方法で機能するプロセッサ,メモリ,命令セットなどで周知のように構築されると想定される。
【0009】
本発明の好適な実施例では、基地局101〜102は、ネットワーク112上でマルチキャスティング・セッションを行うことができる。さらに具体的には、基地局101〜102は、マルチキャスティングを行うために、IETF(Internet Engineering Task Force)のRFC(Request for Comments)文書1112およびRFC文書2236に記述されるようなIGMP(Internet Group Management Protocol)を利用する。マルチキャスト・セッションを受信することを希望するリモート・ユニット113〜118は、システム・ブロードキャスト・チャネル上でマルチキャスト広告メッセージ(multicast advertisement message)を監視して、受信すべきセッションを判定する。ブロードキャスト・チャネルは、本明細書に参考として含まれる、Mobile Station-Base Station Compatibility Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Systems, Telecommunications Industry Association Interim Standard 95A, Washington, DC July 1993 (IS−95A)に記述されるような共通の順方向物理/ページング・チャネルの一部である。
【0010】
本発明の好適な実施例では、広告メッセージはリモート・ユニット113〜118に利用可能なマルチキャスト・イベントに関する情報を含む。この情報は、セッションのインターネット・プロトコル(IP)アドレス,ポート番号,送信の時間および期間,ならびにイベントの簡単な説明を含む。本発明の好適な実施例では、CDMAエア・インタフェース用の補助チャネル要求/許可/制御メッセージは、TIA/EIA/95データ・バースト・メッセージ内のペイロードとして搬送される。TIA/EIA/TSB58−Bの表4.2−1に規定されるような、0x8001の拡張バースト・タイプ割当(Extended Burst Type Assignment)は、データ・バーストがディスパッチ制御メッセージを搬送していることを通知するために用いられる。
【0011】
基地局101〜102はマルチキャスト・セッションに参加して、セッションに参加することを要求した少なくとも一つのリモート・ユニット113〜118が存在する場合に、高速データ・チャネル(補助チャネル(supplemental channel))を介してエア・インタフェース上でこれを転送する。リモート・ユニットがマルチキャスト・イベントへの参加を要求すると、共通の補助チャネルはこのリモート・ユニットに割当てられ、マルチキャスト・セッションはこのマルチキャスト・イベントに現在参加中の全リモート・ユニットにブロードキャストされる。
【0012】
図2は、本発明の好適な実施例による図1の基地局101〜102のブロック図である。基地局101〜102は、論理ユニット201と、一つまたはそれ以上の共通制御チャネル回線204,一つまたはそれ以上の基本チャネル回線203および一つまたはそれ以上の補助チャネル回線205からなる送信/受信回線と、加算器(summer)211と、変調器215とによって構成される。本発明の好適な実施例では、リモート・ユニット113〜118への通信は、補助チャネル回線205および/または基本チャネル回線(fundamental channel circuit)203を利用して行うことができる。特に、基地局101〜102は、順方向送信および逆方向送信の両方について定められた二種類のチャネルを利用する。好適な実施例では、基本チャネル203は、音声およびシグナリング用に利用される既存のCDMAトラヒック・チャネルと同様である。同様に、共通制御チャネル204は、マルチキャスト広告情報とともに、システム情報および制御シグナリングを渡すために用いられる。
【0013】
マルチキャスト・セッション(または群呼)を送信する場合、マルチキャスト・セッションへの加入(subscribe)または離脱(de-subscribe)するためのIGMP(Internet Group Management Protocol)メッセージを送信するために、基本チャネル203または共通制御チャネル204(すなわち、低データ・レート・チャネル)が利用される。また、基本チャネル203は、群呼に関与するリモート・ユニット113〜118への音声データの送受信を行うために利用される。CDMAトラヒックおよび共通制御チャネルについては、RTT Candidate Submission文書ならびにIS−95Aにおいて詳述されている。さらに、基本チャネル回線203を利用して、ソフト・ハンドオフ(2つ以上の基本チャネル回線203を利用する同時通信)もサポートされる。
【0014】
補助チャネル回線205は、高データ・レート・サービス(例えば、マルチキャスト・パケット・データ,ビデオなど)をリモート・ユニット113〜118に通信するために利用される。補助チャネルのデータ・レートは、送信前に指定される。複数のデータ・ソースは、このチャネル上で時分割(time multiplexed)される。さらに、このチャネルのサービス品質(Quality-of-Service)(例えば、フレーム・エラー・レート(FER:Frame Error Rate),ビット・エラー・レート(BER:Bit Error Rate)および/または送信遅延(Transmission Delay))は、基本チャネルから独立して設定・運用できる。補助チャネルおよび基本チャネルについての説明は、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に参考として含まれる、Rihchiusoらによる米国特許第6,144,651号(弁理士文書番号CE03870R)にみることができる。
【0015】
本発明の好適な実施例による基地局101〜102からのデータ送信およびチャネル割当は、次のように行われる。逆方向アクセス(共通制御)チャネル回線は、マルチキャスト・セッションに参加するリモート・ユニットから加入メッセージ(subscribe message)を受信する。好ましくは、この加入メッセージは、リモート・ユニットと基地局との間ですでに確立済みのトラヒック・チャネル上で送信される。上記のように、加入メッセージは、マルチキャスト・セッションに加入するためのIGMPメッセージからなる。論理ユニット201は、要求されたマルチキャスト・セッションに現在加入している(すなわち、別のリモート・ユニットがセッションに現在加入している)かどうかを判定し、加入している場合、肯定応答(ACK:acknowledgment)メッセージがリモート・ユニットに送信される。本発明の好適な実施例では、ACKメッセージは現チャネル(すなわち、割当済みウォルシュ符号およびロング符号)を収容し、このロング符号はマルチキャストIPアドレスの関数である。本発明の好適な実施例では、ACKメッセージはマルチキャスト・セッションを復調するためにリモート・ユニットによって用いられる補助チャネル・ウォルシュ符号およびロング符号を収容する。好適な実施例では、基地局101〜102がマルチキャスト・セッションに現在加入していなければ、論理ユニット201はマルチキャスト・アドレスを判定し、マルチキャスト・セッションに参加することを要求するクエリー・メッセージ(query message)を送信する。
【0016】
マルチキャスト・セッション中に、各リモート・ユニット113〜118は、高速データ(例えば、ビデオ)を含むダウンリンク補助送信109から110を受信する。本発明の好適な実施例では、各基地局101〜102に対して一つの補助チャネルが利用される。アップリンク側では、補助チャネルは全リモート・ユニット間で共用されるが、一度に一つのリモート・ユニット113〜118のみがアップリンク補助チャネルを利用して送信することが許される。アップリンク補助チャネルを利用して現在送信中のリモート・ユニットは、マルチキャストに参加する全ての他のリモート・ユニットに対して、自局の送信を(ダウンリンク補助チャネル109〜110を介して)ブロードキャストさせる。例えば、図1に示すように、リモート・ユニット113〜118はマルチキャスト・セッションに参加し、リモート・ユニット118がアップリンク補助チャネル111を介して高速データを供給している。高速データは、セッションに関与する全リモート・ユニットにダウンリンク補助チャネル109〜110を介して送信される。
【0017】
一つのリモート・ユニット113〜118のみが高速データをマルチキャスト・セッションに同時に供給できるが、全リモート・ユニット113〜118は基本トラヒック・チャネル103〜108を介して(音声および全制御メッセージにより)セッションに同時に参加できる。従って、本発明の好適な実施例に従って、全リモート・ユニット113〜118はアップリンク基本チャネル103〜108を介して音声トラヒックを供給できる。全リモート・ユニット113〜118の音声トラヒックは合成され(以下で説明する)、ダウンリンク基本トラヒック・チャネルを介して全リモート・ユニット113〜118に送信される。
【0018】
本発明の好適な実施例では、各リモート・ユニット113〜118はアップリンク補助チャネルを利用して送信できる。どのリモート・ユニットが最高音声エネルギの基本チャネル・アップリンクを供給しているのか判定が行われ、このリモート・ユニットにアップリンク補助チャネルが割当てられる。例えば、図1を参照して、補助チャネル111がリモート・ユニット118に割当てられているので、アップリンク基本チャネル107は全アップリンク基本チャネル103〜108のうち最高音声エネルギを有する。従って、本発明の好適な実施例により、複数のアップリンク送信が複数のリモート・ユニットから受信される。どのリモート・ユニットが最高アップリンク送信エネルギを有するのか判定が行われ、このリモート・ユニットに高データ・レートのアップリンク・チャネルが割当てられる。このプロセスは周期的に反復し、その送信エネルギに基づいて新たなリモート・ユニットに高速データ・チャネルが絶えず割当てられる。従って、本発明の好適な実施例により、以降の時間において、第2複数のアップリンク送信が複数のリモート・ユニットから受信され、上記のように第2リモート・ユニットが判定され、補助チャネルが割当てられる。
【0019】
本発明では、一度に一つのリモート・ユニット113〜118のみが補助チャネル上で送信することが許される。このため、空中でのトラヒック(over-the-air traffic)は大幅に低減される。さらに、高速送信が制限されるので、ネットワーク・トラヒックも同様に低減される。
【0020】
図3は、本発明の好適な実施例による、図1および図2の基地局の動作を示すフローチャートである。以下の説明では、リモート・ユニット113〜118が群呼に能動的に参加中であり、各ユニットは割当てられた固有のトラヒック・チャネルと、割当てられた共用アップリンクおよびダウンリンク補助チャネルとを有すると仮定する。論理フローはステップ301から開始し、ここで論理ユニット201は群呼に関与するリモート・ユニット113〜118から複数のアップリンク・トラヒック・チャネル送信を受信する。次にステップ303にて、論理ユニット201は、基地局のカバレッジ・エリア内で呼に関与するリモート・ユニットがアップリンク補助チャネル上で能動的に送信中であるかどうかを判定する。ローカル・リモート・ユニットがアップリンク補助チャネルを能動的に送信中の場合、論理フローはステップ305に進み、ここでアップリンク補助チャネル・データはネットワーク112に転送される。ステップ303にて、群呼に関与するリモート・ユニットがアップリンク補助チャネルを現在送信中でないと判定されると、論理フローはステップ307に進む。ステップ307にて、論理ユニット201はトラヒック・チャネルを介して受信した信号をMCU119〜120に転送する。
【0021】
ステップ309にて、論理ユニット201はダウンリンク・トラヒック・チャネル・データおよびダウンリンク補助チャネル・データをネットワーク112から受信する。さらに、論理ユニット201は、アップリンク補助チャネル割当コマンドをMCUから受信する。本発明の好適な実施例では、ダウンリンク・トラヒック・チャネル・データは、呼に関与するリモート・ユニットの複数のリモート・ユニット音声送信の合成である。ダウンリンク補助チャネル・データは、アップリンク補助チャネルを能動的に送信中のリモート・ユニットから送信されるデータである。最後に、アップリンク補助チャネル割当コマンドは、どのリモート・ユニットにアップリンク補助チャネルを利用してデータを送信する許可を与えるべきかについての命令からなる。
【0022】
ステップ311にて、基地局は呼に関与する全リモート・ユニット113〜118にダウンリンク補助チャネル・データおよびダウンリンク・トラヒック・チャネル・データをブロードキャストする。ステップ313にて、論理ユニット201は、基地局のカバレッジ・エリア内で呼に関与するリモート・ユニットにアップリンク補助チャネルを割当てるべきかどうかを、(補助チャネル割当コマンドを介して)判定する。ステップ313にて、基地局のカバレッジ・エリア内のリモート・ユニットにアップリンク補助チャネルを割当てるべきと判断された場合、論理フローはステップ315に進み、ここでチャネルは割当てられ、それ以外の場合には、論理はステップ317にて終了する。
【0023】
上記のように、本発明の好適な実施例に従って、一度に一つのリモート・ユニットのみが補助チャネルを利用して送信することが許される。補助チャネルはリモート・ユニット間で共用されるので、群呼に関与する各リモート・ユニットは補助チャネルを利用して送信できる。このため、空中でのトラヒックは大幅に低減される。さらに、高速送信が制限されるので、ネットワーク・トラヒックも同様に低減される。
【0024】
図4は、本発明の好適な実施例による、図1のMCUのブロック図である。MCU119/120は、論理ユニット401,選択/分配ユニット403,トランスコーダ(XCDR)404,加算器405およびエネルギ検出器406によって構成される。本発明の好適な実施例では、MCUは自局のRAN内のローカル基地局に結合される。さらに、各群呼について、群呼が2つ以上のRANを伴う場合には、マスタMCUが識別される。本発明の好適な実施例では、マスタMCUとは、発呼者が所属するMCUのことである。群呼において、群リスト済みの電話番号(group listed phone numbers)で発呼する人物は「発呼者(caller)」と識別され、リスト済み電話番号のうちの一つによって通話される人物は「被呼者(callee)」と識別される。群呼はポイント・ツー・ポイントの呼ではないため、呼はMCUを会議ブリッジ(conference bridge)として利用しなければならない。発呼者の最初の接続は、ゲートキーパ(gatekeeper)またはCBSCによって割当てられるMCUである。この識別されたMCUは、マスタMCUとして定められる。全ての他の以降のMCUは、スレーブMCUとして識別される。
【0025】
マスタMCUが識別されると(この場合、MCU120),ローカル(スレーブ)MCUにおける全ローカル最高音声エネルギ情報はマスタMCUに送信される。これは、ディフォルトにて各スレーブMCUにおける2つの最高音声エネルギをマスタMCU120に送信することによって達成される。全MCUのうち最高音声エネルギ情報を有するリモート・ユニットがマスタMCUによって識別され、このリモート・ユニットには、ビデオを自局のBTSおよび自局のMCUに送信するためのアップリンク補助チャネルが許可される。
【0026】
本発明の好適な実施例によるマスタMCUの動作は、図5に示すようにして行われる。ステップ501にて、選択/分配ユニット403は、自局のローカルRAN内の複数のリモート・ユニットから複数のアップリンク送信(トラヒック・チャネル)を受信する。本発明の好適な実施例では、複数のアップリンク送信は、群呼に関与する全リモート・ユニットから送信された音声データからなる基本トラヒック・チャネル・データによって構成されるが、別の実施例では、基本トラヒック・チャネル・データは、パワー制御,補助チャネル要求/許可/設定発行,ソフト・ハンドオフなど、他の形式のデータからなってもよい。
【0027】
基本トラヒック・チャネル・データが受信されると、エネルギ検出ユニット406は各信号を解析して、最強の2つの音声信号を判定する(ステップ503)。本発明の好適な実施例では、各アップリンク基本トラヒック・チャネルは音声圧縮符号(IS−127により、CDMAについてはEVRC(Enhanced Variable Rate Data Codec))データをローカルMCUに送信する。各アップリンク・トラヒック・チャネル内の符号レート(レート1=>フル,レート1/2=>ハーフ,レート1/8=>1/8レート,または全1レート)ビットおよびFCBG/ACBG(Fixed/Adaptive CodeBook Gain)ビットに基づいて、音声エネルギはエネルギ検出ユニット406において算出される。
【0028】
ステップ505にて、論理ユニット401は、自局のローカルRANの一部ではない複数のリモート・ユニット(群呼に関与)から複数のアップリンク送信(トラヒック・チャネル)を受信する。アップリンク送信だけでなく、これらのリモート・ユニットの最高音声エネルギ・チャネルおよび第2最高音声エネルギ・チャネルに関する情報も与えられる。すなわち、ステップ505にて、各スレーブMCUは、呼に関与するリモート・ユニットについて、スレーブMCUのローカルRAN内の2つの最高エネルギ・アップリンク送信からのアップリンク送信をマスタMCUに与える。次に、論理ユニット401は、呼に参加する全リモート・ユニット113〜118について、どのチャネルが最高音声エネルギ・チャネルおよび第2最高音声エネルギ・チャネルであるのかを識別する。すなわち、ステップ507にて、そのアップリンク送信のエネルギに基づいて、呼に関与する全リモート・ユニットのサブセットが判定される。ステップ509にて、論理ユニット401は、最高音声エネルギおよび第2最高音声エネルギ・チャネル・データをトランスコーダ・ユニット404に送信し、ここでデータは2つのPCMストリームとして復号される。これらのストリームは加算ユニット405にて加算され、AGC(Automatic Gain Control)により一つのストリームとして合成され、それからトランスコーダ・ユニット404内のEVRCボコーダ407によって符号化される(ステップ511)。符号化EVRCデータは、ネットワーク112により選択/分配ユニット403を介して各スレーブMCUに送信される。各MCUは、この複製された符号化EVRCデータを、呼に関与する全リモート・ユニット113〜118に、それぞれダウンリンク基本トラヒック・チャネル103〜108を介して送信する(ステップ513)。
【0029】
本発明の好適な実施例では、EVRCボコーダは最大で二人分の音声しか復号できないので、2つの信号のみが合成される。三人以上の音声を合成する場合、パッチ情報(patch information)はEVRCボコーダの限界を越える。さらに、最高音声エネルギを加算することにより、会議における暗雑音(background noise)は大幅に低減される。なお、他のボコーディング形式が採用される別の実施例では、3つ以上の音声を加算できることを留意されたい。
【0030】
ステップ515にて、マスタMCUにおけるエネルギ検出器および論理制御ユニットは、累加された最高音声エネルギを有する話者(talker)を判定する。ステップ517にて、論理ユニット401は、ある時間期間(この時間期間は1秒でもよい)において時間累加された最高音声エネルギを有する新たな話者が存在するかどうかを判定し、もし存在する場合、マスタMCUにおける論理制御ユニットは、話者切り換え要求(switch talker request)信号(アップリンク補助チャネル割当コマンド)をRNCにより全BTSに送信する(ステップ519)。論理フローは、ステップ501に戻る。ステップ517にて、ある時間期間において時間累積された最高音声エネルギを有する新たな話者が存在しないと判断された場合、論理フローはステップ501に戻る。
【0031】
本発明の好適な実施例では、聞き手および現在の話者は自分の基本トラヒック・チャネルからダウンリンク補助チャネル情報を受信する。将来の話者は、自分の基本トラヒック・チャネルからアップリンク補助チャネル情報を受信する。RNCおよびマスタMCUが全ての肯定応答を得ると、補助チャネル割当が発行されてから、現在の話者において新規ビデオI(イントラ)フレームが生成される。
【0032】
この手順は、現在の話者と将来の話者のみを伴う。現在の話者および新たな話者が同じBTS内である場合、RNCはアップリンク補助情報を新たな話者に、またダウンリンク補助情報を現在の話者に、BTSを介して送信する。RNCおよびマスタMCUが現在の話者および新たな話者から肯定応答を得ると、チャネル割当コマンドが送出される。現在の話者はアップリンク補助チャネル送信を閉じて、ダウンリンク補助受信機をオンする。BTSが現在の話者から肯定応答を受信すると、新たな話者はダウンリンク補助受信機をオフして、アップリンク補助送信をオンする。現在の話者および新たな話者が異なるBTS内であり、かつ新たな話者のBTSがアップリンク補助資源を有している場合、チャネル割当コマンドはRNCおよびマスタMCUから送出される。現在の話者はアップリンク補助送信をオフし、ダウンリンク補助受信機をオンし、そのBTSはアップリンク補助受信機をオフする。新たな話者はダウンリンク補助受信機をオフし、アップリンク補助送信をオンし、そのBTSはアップリンク補助受信機をオンする。パワー制御,要求,肯定応答などの全ての補助チャネル制御メッセージは、個別の補助チャネルを介して送受信される。
【0033】
各リモート・ユニットが基本トラヒック・チャネルを変更する必要はないので、基本トラヒック・チャネルは基本的な音声および制御チャネルである。補助チャネル設定に関する全情報も、基本トラヒック・チャネルから送信される。マスタMCUが話者をどのように切り換えても、各リモート・ユニット113〜118は自局の基本トラヒック・チャネル103〜108を利用して、一人の話者または二人の話者を聞く。基本トラヒック・チャネル103〜108は各リモート・ユニット113〜118とBTS101〜102との間ですでに割当てられているので、補助チャネル109〜111に関する全情報はあらかじめ予測でき、補助チャネルの設定時間を大幅に短縮できる。さらに、基本トラヒック・チャネル113〜118は狭帯域チャネルとして設計されており、また補助データ・チャネル109〜111は広帯域チャネルとして設計されているので、補助チャネル・ブロードキャストはRF資源を大幅に節約できる。
【0034】
図6は、本発明の好適な実施例による、図1の多重制御ユニットの動作を示すフローチャートである。ステップ601にて、選択/分配ユニット403は、ローカルRAN内の基地局から基本トラヒック・チャネル・アップリンク・データを受信する。本発明の好適な実施例では、基本トラヒック・チャネル・データは、群呼に関与する全リモート・ユニットから送信される音声データからなるが、別の実施例では、基本トラヒック・チャネル・データは、パワー制御,補助チャネル要求/許可/設定発行,ソフト・ハンドオフなど他の形式のデータからなってもよい。基本トラヒック・チャネル・データが受信されると、エネルギ検出ユニット406は各信号を解析して、2つの最強音声信号を判定する(ステップ603)。ステップ605にて、論理ユニット401は2つの最大エネルギ信号をマスタMCUに送信する。
【0035】
本発明について、特定の実施例を参照して具体的に図説してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、形式および詳細におけるさまざまな変更が可能なことが理解されよう。例えば、リモート・ユニット113〜118は移動ユニットとして示したが、リモート・ユニット113〜118は固定でもよいことが当業者であれば理解されよう。さらに、MCU119〜120は基地局101〜102から分離して存在することを示したが、本発明の別の実施例では、MCU119〜120は基地局回線に組み込むことができる。このような全ての変更は、特許請求の範囲およびその同等の範囲内であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施例による通信システムのブロック図である。
【図2】 本発明の好適な実施例による、図1の基地局のブロック図である。
【図3】 本発明の好適な実施例による、図1および図2の基地局の動作を示すフローチャートである。
【図4】 本発明の好適な実施例による、図1の多重制御ユニットのブロック図である。
【図5】 本発明の好適な実施例による、図1の多重制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図6】 本発明の好適な実施例による、図1の多重制御ユニットの動作を示すフローチャートである。(Industrial application fields)
The present invention relates generally to communication systems, and more particularly to data transmission within a wireless communication system.
[0001]
(Conventional technology)
Next generation wireless communication system architectures must be able to provide a range of services comparable to wired services. One such service envisioned for next generation code division multiple access (CDMA) architecture is multicasting. By definition, multicasting is a method of distributing information to a plurality of destinations without individually transmitting the same information content to each destination.
[0002]
In general, multicasting generates a large amount of traffic in the network. More specifically, a great deal of traffic occurs because each individual involved in the multicast session passes uplink information over the network. The amount of traffic is directly related to the amount of data transmitted over the network. Therefore, it is advantageous for the communication system to transmit as little as possible to reduce network congestion. Therefore, there is a need for a method and apparatus for transmission in a communication system that minimizes network traffic.
[0003]
(Description of preferred embodiments)
In order to address the need for transmissions within a communication system to reduce network congestion, methods and apparatus for transmissions within a communication system are provided herein. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, all remote units participating in a group call can actively transmit uplink communications to each base station via a low data rate traffic channel. The remote units with the highest transmission energy are summed and broadcast to all remote units involved in the group call. Since only remote units with the highest transmission energy are summed and broadcast, network congestion is greatly reduced.
[0004]
The present invention encompasses a method for transmission in a wireless communication system. The method comprises receiving a plurality of uplink transmissions from a plurality of remote units and determining a subset of the plurality of remote units. In the preferred embodiment of the present invention, this subset is determined based on the energy of each remote unit's uplink transmission from multiple remote units. Uplink transmissions for this subset are combined to generate a combined signal that is transmitted to the base station for broadcast to multiple remote units via downlink communication signals.
[0005]
Furthermore, the present invention encompasses a method for transmission in a wireless communication system. The method comprises receiving a first plurality of uplink voice transmissions from a plurality of remote units and determining a second plurality of uplink voice transmissions from the first plurality of uplink voice transmissions. In a preferred embodiment of the present invention, the second plurality of uplink voice transmissions is determined based on the energy of the transmission. The second plurality of uplink voice transmissions are combined and transmitted to the base station for broadcast to a plurality of remote units via the downlink voice channel.
[0006]
Further, the present invention provides a logic unit having as inputs a first plurality of uplink transmissions from a plurality of remote units and outputting a second plurality of uplink transmissions obtained from the first plurality of uplink transmissions. Become. In the preferred embodiment of the present invention, the second plurality of uplink transmissions is determined based on the energy of the uplink transmissions. Furthermore, the apparatus comprises a transcoder that has a second plurality of uplink transmissions as inputs and outputs a signal equal to the combination of the plurality of uplink transmissions.
[0007]
Referring now to the drawings in which like reference numerals represent like elements, FIG. 1 is a block diagram of a
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[0009]
In the preferred embodiment of the present invention, the base stations 101-102 can conduct a multicasting session over the
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In the preferred embodiment of the present invention, the advertisement message includes information regarding multicast events available to remote units 113-118. This information includes the session's Internet Protocol (IP) address, port number, transmission time and duration, and a brief description of the event. In the preferred embodiment of the present invention, auxiliary channel request / grant / control messages for the CDMA air interface are carried as payloads in TIA / EIA / 95 data burst messages. The 0x8001 Extended Burst Type Assignment, as specified in Table 42-1 of TIA / EIA / TSB58-B, indicates that the data burst carries a dispatch control message. Used for notification.
[0011]
A base station 101-102 joins a multicast session, and if there is at least one remote unit 113-118 that has requested to join the session, a high-speed data channel (supplemental channel) is provided. Transfer this over the air interface. When a remote unit requests participation in a multicast event, a common auxiliary channel is assigned to this remote unit, and the multicast session is broadcast to all remote units currently participating in this multicast event.
[0012]
FIG. 2 is a block diagram of the base stations 101-102 of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention. Base stations 101-102 transmit / receive comprising
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When transmitting a multicast session (or group call), in order to transmit an Internet Group Management Protocol (IGMP) message for subscribing to or de-subscribing from a multicast session, the
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[0015]
Data transmission and channel assignment from the base stations 101 to 102 according to a preferred embodiment of the present invention are performed as follows. The reverse access (common control) channel line receives a subscribe message from a remote unit that participates in the multicast session. Preferably, this join message is sent on a traffic channel already established between the remote unit and the base station. As described above, the join message consists of an IGMP message for joining a multicast session.
[0016]
During a multicast session, each remote unit 113-118 receives downlink auxiliary transmissions 109-110 that contain high speed data (eg, video). In the preferred embodiment of the present invention, one auxiliary channel is utilized for each base station 101-102. On the uplink side, the auxiliary channel is shared among all remote units, but only one remote unit 113-118 is allowed to transmit using the uplink auxiliary channel at a time. A remote unit currently transmitting using the uplink auxiliary channel broadcasts its transmission (via downlink auxiliary channels 109-110) to all other remote units participating in the multicast. Let For example, as shown in FIG. 1, remote units 113-118 are participating in a multicast session, and
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Only one remote unit 113-118 can supply high speed data to a multicast session at the same time, but all remote units 113-118 join the session via basic traffic channels 103-108 (via voice and all control messages). You can participate at the same time. Thus, in accordance with the preferred embodiment of the present invention, all remote units 113-118 can provide voice traffic over the uplink basic channels 103-108. The voice traffic of all remote units 113-118 is synthesized (described below) and transmitted to all remote units 113-118 via a downlink basic traffic channel.
[0018]
In the preferred embodiment of the present invention, each remote unit 113-118 can transmit using an uplink auxiliary channel. A determination is made as to which remote unit is providing the basic channel uplink with the highest voice energy and an uplink auxiliary channel is assigned to this remote unit. For example, referring to FIG. 1, because the
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In the present invention, only one remote unit 113-118 is allowed to transmit on the auxiliary channel at a time. For this reason, over-the-air traffic is greatly reduced. Furthermore, since high speed transmission is limited, network traffic is reduced as well.
[0020]
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the base station of FIGS. 1 and 2 according to a preferred embodiment of the present invention. In the following description, remote units 113-118 are actively participating in a group call, each unit having an assigned unique traffic channel and assigned shared uplink and downlink auxiliary channels. Assume that. The logical flow begins at
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At
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In
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As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, only one remote unit is allowed to transmit using the auxiliary channel at a time. Since the auxiliary channel is shared between the remote units, each remote unit involved in the group call can transmit using the auxiliary channel. For this reason, traffic in the air is greatly reduced. Furthermore, since high speed transmission is limited, network traffic is reduced as well.
[0024]
FIG. 4 is a block diagram of the MCU of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention. The
[0025]
When the master MCU is identified (in this case, MCU 120), all local highest voice energy information in the local (slave) MCU is transmitted to the master MCU. This is accomplished by sending the two highest voice energies at each slave MCU to the
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The operation of the master MCU according to the preferred embodiment of the present invention is performed as shown in FIG. In
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When basic traffic channel data is received,
[0028]
In
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In the preferred embodiment of the present invention, the EVRC vocoder can only decode up to two voices, so only two signals are synthesized. When synthesizing three or more voices, patch information exceeds the limits of the EVRC vocoder. Furthermore, by adding the highest speech energy, background noise in the conference is greatly reduced. It should be noted that in other embodiments where other vocoding formats are employed, more than two voices can be added.
[0030]
At
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In the preferred embodiment of the present invention, the listener and the current speaker receive downlink auxiliary channel information from their basic traffic channel. Future speakers will receive uplink auxiliary channel information from their basic traffic channel. When the RNC and master MCU get all acknowledgments, a supplemental channel assignment is issued before a new video I (intra) frame is generated at the current speaker.
[0032]
This procedure involves only current and future speakers. If the current speaker and the new speaker are in the same BTS, the RNC sends uplink auxiliary information to the new speaker and downlink auxiliary information to the current speaker via the BTS. When the RNC and master MCU get an acknowledgment from the current speaker and the new speaker, a channel assignment command is sent. The current speaker closes the uplink auxiliary channel transmission and turns on the downlink auxiliary receiver. When the BTS receives an acknowledgment from the current speaker, the new speaker turns off the downlink auxiliary receiver and turns on uplink auxiliary transmission. If the current speaker and the new speaker are in different BTSs and the new speaker's BTS has uplink supplementary resources, a channel assignment command is sent from the RNC and the master MCU. The current speaker turns off the uplink auxiliary transmission, turns on the downlink auxiliary receiver, and the BTS turns off the uplink auxiliary receiver. The new speaker turns off the downlink auxiliary receiver, turns on uplink auxiliary transmission, and the BTS turns on the uplink auxiliary receiver. All auxiliary channel control messages such as power control, request, acknowledgement, etc. are transmitted and received via individual auxiliary channels.
[0033]
Since each remote unit does not need to change the basic traffic channel, the basic traffic channel is a basic voice and control channel. All information regarding the auxiliary channel configuration is also transmitted from the basic traffic channel. Regardless of how the master MCU switches speakers, each remote unit 113-118 uses its basic traffic channel 103-108 to listen to one speaker or two speakers. Since the
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FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the multiple control unit of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention. In
[0035]
Although the invention has been specifically illustrated with reference to specific embodiments, those skilled in the art can make various changes in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. It will be understood. For example, although the remote units 113-118 are shown as mobile units, those skilled in the art will appreciate that the remote units 113-118 may be fixed. Further, although the MCUs 119-120 have been shown to be separate from the base stations 101-102, in another embodiment of the invention, the MCUs 119-120 can be incorporated into the base station line. All such modifications are intended to be within the scope of the claims and their equivalents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a communication system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of the base station of FIG. 1, according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the base station of FIGS. 1 and 2 according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of the multiple control unit of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the multiple control unit of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating the operation of the multiple control unit of FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
Claims (6)
複数のリモート・ユニットから第1複数のアップリンク送信信号を受信する段階と、
第1複数のアップリンク送信から第2複数のアップリンク送信を判定する段階であって、第2複数のアップリンク送信信号は、最大受信電力を有する第1複数のアップリンク送信信号を送信する少なくとも2つのリモート・ユニットから送信される、前記判定する段階と、
第2複数のアップリンク送信信号を送信するリモート・ユニットに前記補助チャネルを割り当て、残りのリモート・ユニットに前記基本チャネルを割り当てる段階と、
前記第2複数のアップリンク送信信号を合成して、合成信号を生成する段階と、
ダウンリンク通信信号を介して前記複数のリモート・ユニットにブロードキャストするために、前記合成信号を基地局に送信する段階と
を含むことを特徴とする方法。Receiving a first plurality of uplink transmission signal a method from a plurality of remote units for transmission within a wireless communication system having a fundamental channel and the supplemental channel,
A first plurality of uplink transmission a step of determining a second plurality of uplink transmission, a second plurality of uplink transmission signals, at least transmits the first plurality of uplink transmission signal having the maximum reception power Said determining step transmitted from two remote units ;
Allocating the auxiliary channel to a remote unit that transmits a second plurality of uplink transmission signals and allocating the basic channel to the remaining remote units;
The method comprising by combining the second plurality of uplink transmission signal to generate a composite signal,
Transmitting the composite signal to a base station for broadcasting to the plurality of remote units via a downlink communication signal.
前記第2複数のアップリンク送信信号を復号して、複数の復号送信信号を生成する段階と、
前記複数の復号送信信号を加算して、加算済み復号送信信号を生成する段階と、
前記加算済み復号送信信号を符号化する段階と
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。The step of combining the second plurality of uplink transmission signals comprises:
And decoding the second plurality of uplink transmission signal, and generating a plurality of decoded transmission signal,
By adding the plurality of decoded transmission signal, and generating a sum already decoded transmission signal,
The method of claim 1, further comprising: encoding the summed decoded transmission signal .
複数のリモート・ユニットから第1複数のアップリンク送信信号を入力し、前記第1複数のアップリンク送信から第2複数のアップリンク送信を判定し、前記第2複数のアップリンク送信信号を送信するリモート・ユニットに前記補助チャネルを割り当て、残りのリモート・ユニットに前記基本チャネルを割り当てる論理ユニットであって、前記第2複数のアップリンク送信は、最大受信電力を有する前記第1複数のアップリンク送信に対応する少なくとも2つのリモート・ユニットから送信される、前記論理ユニットと、
前記第2複数のアップリンク送信信号を入力として有し、かつ前記複数のアップリンク送信信号の合成に等しい信号を出力するトランスコーダと
を備えることを特徴とする装置。 An apparatus for transmitting in a wireless communication system having a basic channel and an auxiliary channel, wherein a first plurality of uplink transmission signals are input from a plurality of remote units, and a second plurality from the first plurality of uplink transmissions A logical unit that determines uplink transmission of the second plurality of uplink transmission signals, assigns the auxiliary channel to a remote unit that transmits the second plurality of uplink transmission signals, and assigns the basic channel to the remaining remote units, A plurality of uplink transmissions transmitted from at least two remote units corresponding to the first plurality of uplink transmissions having a maximum received power ; and
Device characterized in that it comprises a transcoder that outputs the includes a second plurality of uplink transmission signal as an input, and signal equal to the synthesis of the plurality of uplink transmission signal.
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